导向叶片组件盘车加工夹具及盘车加工方法与流程

本发明涉及导向叶片组件盘车加工技术领域，特别地，涉及一种导向叶片组件盘车加工夹具及盘车加工方法。

背景技术：

导向叶片组件是航空发动机燃气涡轮的重要组成部分。导向叶片组件由导向叶片(左)和导向叶片(右)焊接组合而成或者直接铸造而成。目前对于导向叶片组件的上缘板和下缘板的外圆及内孔和端面的加工，通过导向叶片组件盘车加工夹具将多组导向叶片组件装夹组合成导向叶片盘，从而对多组导向叶片组件进行盘车加工，现有的导向叶片组件盘车加工夹具，是首先设计一个和零件类似的固定定位块，此固定定位块固定于圆盘上，然后将导向叶片组件按顺序一个一个贴合到定位块上，形成一整环后浇注低熔点合金，浇注完冷却后构成导向叶片盘，进而将圆盘安装于加工机床上对整盘导向叶片盘进行车削加工，虽结构简便，但是存在以下几个缺点：1)由于每组导向叶片组件本身存在加工误差，而且在发动机工作状态下，两组相邻的导向叶片组件之间存在间隙，不能完全无间隙贴合，而采用现有的夹具，导向叶片之间的间隙便累积到最后一组导向叶片组件和固定定位块之间，而其余的导向叶片组件之间却为无间隙贴合，并且发动机的导向叶片组件整机装配是整盘的，因此无法保证发动机的整盘导向叶片组件的一致性；2)在上缘板和下缘板采用压板对单组叶片组件进行均匀压紧时，由于每盘叶片的间隙不一致，导致一部分压板没有压到导向叶片组件的情况，导向叶片组件容易移动而造成加工误差；3)设计的固定定位块在车削过程中是和其余的零件一起旋转，使用一段时间后，固定定位块的定位面磨损，导致定位不准确，一旦固定定位块磨损，就需要增加校正机构校正定位面，操作者操作起来非常复杂。

技术实现要素：

本发明提供了一种导向叶片组件盘车加工夹具及盘车加工方法，以解决现有导向叶片组件盘车加工夹具装夹多组导向叶片组件进行盘车加工时定位不准确并且无法保证多组导向叶片组件的加工一致性的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供一种导向叶片组件盘车加工夹具，用于将多组导向叶片组件装夹组合成盘状结构，从而通过低熔点合金将多组导向叶片组件粘结为导向叶片盘，以对多组导向叶片组件进行盘车加工，导向叶片组件的其中一个侧面为定位面，导向叶片组件盘车加工夹具包括用于安装多组导向叶片组件的圆盘、用于安装于圆盘上以对导向叶片组件进行定位的活动定位机构、用于安装于圆盘上以将导向叶片组件压紧固定于圆盘上的压紧机构以及设于圆盘上的用于将圆盘定位安装于加工车床上的定位加工机构，活动定位机构上设有用于与导向叶片组件的定位面贴合的基准面，以将导向叶片组件定位安装于圆盘上，圆盘沿周向均匀布设有多个用于安装活动定位机构的定位安装结构以及多个用于安装压紧机构的压紧安装结构，且定位安装结构与压紧安装结构匹配设置，定位安装结构和压紧安装结构均与导向叶片盘所包含的导向叶片组件的数量相同，以根据多组导向叶片组件装配时的间隙将活动定位机构依次安装于不同的定位安装结构上，进而将多组导向叶片组件定位安装于圆盘上，并通过将多个压紧机构分别安装于对应的压紧安装结构上以将多组导向叶片组件压紧固定于圆盘上。

进一步地，定位安装结构包括设于圆盘上的分度孔，活动定位机构包括设有基准面的活动定位块以及插设于活动定位块上的活动插销，通过活动插销插设于分度孔中以将活动定位块安装于圆盘上。

进一步地，圆盘上沿周向设有环形凸条，活动定位块设有与环形凸台相配合的凹槽，分度孔沿圆盘的径向设于环形凸条上。

进一步地，基准面采用合金钢焊接硬质合金，以增加基准面的耐磨损能力。

进一步地，压紧机构包括用于将导向叶片组件的上缘板压紧于圆盘上的上压板、与上压板连接并穿设于圆盘上的上安装杆、用于将导向叶片组件的下缘板压紧于圆盘上的下压板以及与下压板连接并穿设于圆盘上的下安装杆，压紧安装结构包括开设于圆盘上的用于穿设上安装杆的上安装孔以及用于穿设下安装杆的下安装孔。

进一步地，压紧机构还包括用于沿圆盘的径向顶抵于导向叶片组件的外缘板上的限位块，通过限位块将导向叶片组件径向限位固定，以防止导向叶片组件沿圆盘的径向移动。

进一步地，圆盘上设有用于支撑下压板的后端的限位槽，限位槽的槽底面呈斜坡状，且斜坡状的槽底面从靠近圆盘外缘的一端向靠近圆盘中心的一端的高度逐渐升高，下压板的后端支撑于限位槽的槽底面上，以防止下压板在加工过程中向圆盘中心移动，从而确保下压板压紧于导向叶片组件的下缘板上。

进一步地，导向叶片组件盘车加工夹具还包括安装于圆盘上的用于将加工完的导向叶片盘向圆盘外顶的顶出机构，多个顶出机构沿周向均匀布设于圆盘上，以使加工完的导向叶片盘与圆盘的分离，从而转向加工叶片盘的下一道工序。

进一步地，顶出机构包括安装于导向叶片盘下方的顶块以及与顶块连接的顶杆，圆盘上设有安装槽以及与安装槽连通并贯穿圆盘的安装孔，顶杆与安装孔螺纹配合连接，顶块装设于安装槽内，通过调节顶杆将顶块从安装槽中顶出至导向叶片盘上，进而使导向叶片盘与圆盘分离。

根据本发明的另一方面，还提供一种导向叶片盘车加工方法，采用上述导向叶片组件盘车加工夹具将多组导向叶片组件装夹组合成盘状结构，包括以下步骤：通过将活动定位机构安装于其中一个定位安装结构上，进而通过将第一组导向叶片组件的定位面与活动定位机构上的基准面配合贴合，从而将第一组导向叶片组件定位安装于圆盘上，并通过将压紧机构安装于对应的压紧安装结构上，将第一导向叶片组件压紧固定于圆盘上；从圆盘上拆除活动定位机构；根据多组导向叶片组件装配时的间隙，通过另一个安装结构将活动定位机构安装于圆盘上，以上述方式依次将多组导向叶片组件定位安装于圆盘上，并通过多个压紧机构分别将多组导向叶片组件压紧固定于圆盘上，从而将多组导向叶片组件装夹组合成盘状结构；在导向叶片组件与圆盘之间的间隙浇注低熔点合金直至低熔点合金冷却凝固，通过低熔点合金将多组导向叶片组件粘结为导向叶片盘并固定于圆盘上；通过定位加工机构将圆盘定位安装于加工车床上，对导向叶片盘的一个面进行盘车加工后将导向叶片盘从圆盘上分离，以相同的定位安装方式对导向叶片盘的另一个面进行盘车加工后将导向叶片盘从圆盘上分离；将盘车加工完成后的导向叶片盘上导向叶片组件之间的低熔点合金溶化，获得加工完成的多组导向叶片组件。

本发明具有以下有益效果：

本发明的导向叶片组件盘车加工夹具，通过设置活动定位块，活动定位块上设有用于与导向叶片组件的定位面贴合的基准面，根据多组导向叶片组件装配时的间隙将活动定位机构依次安装于不同的定位安装结构上，从而将多组导向叶片组件定位安装于圆盘上，并通过将多个压紧机构分别安装于对应的压紧安装结构上，从而将多组导向叶片组件压紧固定于圆盘上形成盘状结构，进而通过低熔点合金将多组导向叶片组件粘结为导向叶片盘并固定于圆盘上，通过定位加工机构将圆盘定位安装于加工车床上对导向叶片盘的一个面进行盘车加工，加工完成后将导向叶片盘从圆盘上分离，再以相同的定位安装方式利用另外的车工夹具对导向叶片盘的另一面进行盘车加工，最后将加工完成的导向叶片盘上的低熔点合金熔化，获得加工完成的多组导向片组件，由此可知，每组导向叶片组件均通过活动定位块上的基准面定位安装于圆盘上，多组导向叶片组件装夹组合成导向叶片盘且导向叶片组件之间的间隙与多组导向叶片组件整机装配时的间隙相等，从而提高了多组导向叶片盘的加工一致性；此外，由于定位安装结构与压紧安装结构匹配设置，确保定位安装于圆盘上每组导向叶片组件均能通过压紧机构固定于圆盘上，从而避免导向叶片组件在加工过程中移动而造成加工误差。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的导向叶片组件盘车加工夹具的结构示意图；

图2是本发明优选实施例的导向叶片组件盘车加工夹具的结构示意图。

图例说明：

100、导向叶片组件；1、圆盘；2、活动定位机构；21、活动定位块；22、基准面；23、活动插销；3、压紧机构；31、上压板；32、下压板；33、限位块；4、定位加工机构；5、分度孔；6、顶出机构；7、限位槽。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。

图1是本发明优选实施例的导向叶片组件盘车加工夹具的结构示意图；图2是本发明优选实施例的导向叶片组件盘车加工夹具的结构示意图。

如图1和图2所示，本实施例的导向叶片组件盘车加工夹具，用于将多组导向叶片组件100装夹组合成盘状结构，从而通过低熔点合金将多组导向叶片组件100粘结为导向叶片盘，以对多组导向叶片组件100进行盘车加工，导向叶片组件100的其中一个侧面为定位面，导向叶片组件盘车加工夹具包括用于安装多组导向叶片组件100的圆盘1、用于安装于圆盘1上以对导向叶片组件100进行定位的活动定位机构2、用于安装于圆盘1上以将导向叶片组件100压紧固定于圆盘1上的压紧机构3以及设于圆盘1上的用于将圆盘1定位安装于加工车床上的定位加工机构4，活动定位机构2上设有用于与导向叶片组件100的定位面贴合的基准面22，以将导向叶片组件100定位安装于圆盘1上，圆盘1沿周向均匀布设有多个用于安装活动定位机构2的定位安装结构以及多个用于安装压紧机构3的压紧安装结构，且定位安装结构与压紧安装结构匹配设置，定位安装结构均与导向叶片盘所包含的导向叶片组件100的数量相同，以根据多组导向叶片组件100装配时的间隙将活动定位机构2依次安装于不同的定位安装结构上，进而将多组导向叶片组件100定位安装于圆盘1上，并通过将多个压紧机构3分别安装于对应的压紧安装结构上以将多组导向叶片组件100压紧固定于圆盘1上。本发明的导向叶片组件盘车加工夹具，通过设置活动定位块21，活动定位块21上设有用于与导向叶片组件100的定位面贴合的基准面22，根据多组导向叶片组件100装配时的间隙将活动定位机构2依次安装于不同的定位安装结构上，从而将多组导向叶片组件100定位安装于圆盘1上，并通过将多个压紧机构3分别安装于对应的压紧安装结构上，从而将多组导向叶片组件100压紧固定于圆盘1上形成盘状结构，进而通过低熔点合金将多组导向叶片组件100粘结为导向叶片盘并固定于圆盘1上，通过定位加工机构4将圆盘1定位安装于加工车床上对导向叶片盘的一个面进行盘车加工，加工完成后将导向叶片盘从圆盘1上分离，再以相同的定位安装方式利用另外的车工夹具对导向叶片盘的另一面进行盘车加工，最后将加工完成的导向叶片盘上的低熔点合金熔化，获得加工完成的多组导向片组件，由此可知，每组导向叶片组件100均通过活动定位块21上的基准面22定位安装于圆盘1上，多组导向叶片组件100装夹组合成导向叶片盘且导向叶片组件100之间的间隙与多组导向叶片组件100整机装配时的间隙相等，从而提高了多组导向叶片盘的加工一致性；此外，由于定位安装结构与压紧安装结构匹配设置，确保定位安装于圆盘1上每组导向叶片组件100均能通过压紧机构3固定于圆盘1上，从而避免导向叶片组件100在加工过程中移动而造成加工误差。定位加工机构4包括设于圆盘1中心处用于将圆盘1定位安装于加工车床上的定位衬套，以保证圆盘1的中心轴线与加工车床的旋转轴线重合。圆盘1上设有用于连接加工车床上的法兰盘的连接孔。圆盘1上还设有起吊孔，以便于吊装圆盘1。

如图1和图2所示，定位安装结构包括设于圆盘1上的分度孔5，活动定位机构2包括设有基准面22的活动定位块21以及插设于活动定位块21上的活动插销23，通过活动插销23插设于分度孔5中以将活动定位块21安装于圆盘1上。圆盘1上沿周向设有环形凸条，活动定位块21设有与环形凸台相配合的凹槽，分度孔5沿圆盘1的径向设于环形凸条上。活动定位块21上设有用于穿设活动插销23的定位孔，定位孔和分度孔5中安装有与活动插销23相配合的衬套，以避免活动插销23对定位孔和分度孔5造成磨损。活动插销23的外伸端设有防滑层，以便于操作人员进行操作，可选地，防滑层为防滑纹和/或防滑套。活动插销23的外伸端与内伸端之间设有扇形台阶面。活动定位块21上安装有阶型螺钉，通过阶型螺钉的阶型头部压于扇形台阶面上，从而将活动插销23压紧固定于活动定位块21和圆盘1上。活动定位块21上安装有紧固螺钉，且两个紧固螺钉关于活动插销23对称布设，通过两个紧固螺钉顶抵于圆盘1上，从而将活动定位块21固定于圆盘1上。基准面22采用合金钢焊接硬质合金，以增加基准面22的耐磨损能力。在本实施例中，通过铜焊将两块硬质合金板焊接于活动定位快上构成基准面22。

如图1和图2所示，压紧机构3包括用于将导向叶片组件100的上缘板压紧于圆盘1上的上压板31、与上压板31连接并穿设于圆盘1上的上安装杆、用于将导向叶片组件100的下缘板压紧于圆盘1上的下压板32以及与下压板32连接并穿设于圆盘1上的下安装杆，压紧安装结构包括开设于圆盘1上的用于穿设上安装杆的上安装孔以及用于穿设下安装杆的下安装孔。在本实施例中，钩型螺钉穿设于圆盘1上，通过钩型螺钉的头部向下压紧导向叶片组件100的上缘板，并通过紧固螺母将构型螺钉固定于圆盘1上并调节钩型螺钉的压紧力。两个钩型螺钉的头部分别向下压紧导向叶片组件100的上缘板的两端。下安装杆为与下安装孔螺纹匹配连接的下安装螺钉，下压板32上设有用于安装下安装螺钉的台阶孔。

如图1和图2所示，压紧机构3还包括用于沿圆盘1的径向顶抵于导向叶片组件100的外缘板上的限位块33，通过限位块33将导向叶片组件100径向限位固定，以防止导向叶片组件100沿圆盘1的径向移动。圆盘1上设有用于支撑下压板32的后端的限位槽7，限位槽7的槽底面呈斜坡状，且斜坡状的槽底面从靠近圆盘1外缘的一端向靠近圆盘1中心的一端的高度逐渐升高，下压板32的后端支撑于限位槽7的槽底面上，以防止下压板32在加工过程中向圆盘1中心移动，从而确保下压板32压紧于导向叶片组件100的下缘板上。限位块33通过两个圆柱销固定于圆盘1上。下压板32上的台阶孔为沿圆盘1径向布设的腰形台阶孔，以便于根据导向叶片组件100的尺寸调整下压板32的位置，确保下压板32的前端向下压紧导向叶片组件100的下缘板。

如图1和图2所示，导向叶片组件盘车加工夹具还包括安装于圆盘1上的用于将加工完的导向叶片盘向圆盘1外顶的顶出机构6，多个顶出机构6沿周向均匀布设于圆盘1上，以使加工完的导向叶片盘与圆盘1的分离。顶出机构6包括安装于导向叶片盘下方的顶块以及与顶块连接的顶杆，圆盘1上设有安装槽以及与安装槽连通并贯穿圆盘1的安装孔，顶杆与安装孔螺纹配合连接，顶块8装设于安装槽内，通过调节顶杆将顶块8从安装槽中顶出至导向叶片盘上，进而使导向叶片盘与圆盘1分离。可选地，顶出机构6位于导向叶片组件100中间部位的下方，以便于更好地将导向叶片盘向圆盘1外顶出。在本实施例中，顶杆为与安装孔螺纹匹配连接螺栓，通过向上旋转螺栓将顶块8顶出，进而将导向叶片盘从圆盘1上顶出。

如图1和图2所示，本实施例的导向叶片盘车加工方法，采用上述导向叶片组件盘车加工夹具将多组导向叶片组件100装夹组合成盘状结构，包括以下步骤：通过将活动定位机构2安装于其中一个定位安装结构上，进而通过将第一组导向叶片组件100的定位面与活动定位机构2上的基准面22配合贴合，从而将第一组导向叶片组件定位安装于圆盘1上，并通过将压紧机构3安装于对应的压紧安装结构上，将第一导向叶片组件100压紧固定于圆盘1上；从圆盘1上拆除活动定位机构2；根据多组导向叶片组件100装配时的间隙，通过另一个安装结构将活动定位机构2安装于圆盘1上，以上述方式依次将多组导向叶片组件100定位安装于圆盘1上，并通过多个压紧机构3分别将多组导向叶片组件100压紧固定于圆盘1上，从而将多组导向叶片组件装夹组合成盘状结构；在多组导向叶片组件100与圆盘1之间的间隙浇注低熔点合金直至低熔点合金冷却凝固，通过低熔点合金将多组导向叶片组件100粘结为导向叶片盘并固定于圆盘1上；通过定位加工机构4将圆盘1定位安装于加工车床上，对导向叶片盘的一个面进行盘车加工后将导向叶片盘从圆盘1上分离；以相同的定位安装方式对导向叶片盘的另一个面进行盘车加工后将导向叶片盘从圆盘1上分离；将盘车加工完成后的导向叶片盘上导向叶片组件100之间的低熔点合金溶化，获得加工完成的多组导向叶片组件100。通过凝固的低熔点合金将多组导向叶片组件100固定于圆盘1上，同时还可为导向叶片盘进行盘车加工时提供支撑力，以防止导向叶片组件100受压变形。在本实施例中，通过顶出机构6将导向叶片盘向圆盘1外顶出，使导向叶片盘从圆盘上分离。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。